[发明专利]一种降低触摸控制电路功耗的技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于触摸电路的控制技术，具体地说是一种降低触摸控制电路功耗的技术。

背景技术

触摸控制电路主要用于人体触摸按键、触摸检测和触摸开关等。触目控制电路在便携式设备上(如Mp3/MP4、手机等)已经得到了非常广泛的应用。便携式设备对功耗的要求是非常高的。传统的触摸控制电路，虽然也考虑了低功耗设计，如采用间隙振荡的方式、降低振荡频率等方法，但其实质上由于振荡电路还是在不断工作，所以还是有相对较大的功耗。

发明内容

本发明的目的在于寻求一种降低触摸控制电路功耗的技术，利用CMOS D触发器及反相器，使电路形式简单而可靠，无论是电路板还是内部芯片都很容易实现。

按照本发明提供的技术方案，D触发器U2A的输入端D与电源VCC连接，D触发器U2A的置位端S接零电位；D触发器U2A的复位端R与数字信号处理电路的输出端C连接，由数字信号处理电路为D触发器U2A提供复位信号；D触发器U2A的时钟端CLK与反相器U1的输出端B连接，由反相器U1为D触发器U2A提供触发信号；D触发器U2A的输出端Q与数字信号处理电路的时钟使能端CLK_ENABLE连接，由D触发器U2A为后级的数字信号处理电路提供时钟使能信号；反相器U1的输入端A连接到电阻R1、R2的分压点，电阻R1、R2由电源串联到零电位。

当人体触摸到反相器U1的输入端A时，会在反相器U1的输入端A产生一个到零电位的触摸电容Ct；当人体离开反相器U1的输入端A时，触摸电容Ct消失。

调节电阻R1至电阻R1大于电阻R2，使得反相器U1的输入端A的电压大于1/2的电源电压，这时反相器U1的输出端B为低电平，同时反相器U1的工作点在翻转电平附近。

当反相器U1的输入端A没有人体触摸时，触摸电容Ct不存在，这时反相器U1的输出端B是低电平，数字信号处理电路的时钟使能端CLK_ENABLE是低电平；这里的CLK_ENABLE信号就是数字信号处理电路的时钟使能信号；当CLK_ENABLE信号为低电平时，数字信号处理电路的时钟都禁止了，数字信号处理电路处于节电模式。

当反相器U1的输入端A有人体接触时，触摸电容Ct存在，由于触摸电容Ct在开始时刻没有电压，所以反相器U1的输入端A会有短暂的低电平，然后电源VCC会通过电阻R2对触摸电容Ct充电，使得反相器U1的输入端A点的电压逐步升高，直到恢复原来的电阻分压值；此时反相器U1的输出端B会产生一个正脉冲，其脉宽时间为R2*Ct；

这个正脉冲使D触发器U2A触发一次，使得D触发器U2A的输出端CLK ENABLE由低电平变为高电平，数字信号处理电路的时钟使能有效，数字信号处理电路在有时钟的情况下正常工作。

本发明所采用的电路能够使得整个电路系统，在电路有人体触摸时，内部时钟正常工作，当电路的人体触摸消失时，经过一定延时后，所有的内部时钟全部停止工作，于是整个电路处于极低功耗的休眠状态。通常触摸控制电路的触摸时间都是非常短暂的，这样就达到了整个系统的节电效果。本电路结构简单，易于集成到芯片中去，具有很好的实用价值。本发明可以应用于便携式设备、笔记本电脑、手机等。由于便携式设备对功耗要求很高，在使用本发明的电路后，可大大降低触摸控制电路的功耗，有利于增加待机时间。此外，本发明的电路简单可靠、成本低、。

附图说明

图1为本发明的电路图。

图2是本发明的工作过程示意图。

具体实施方式

如图所示，D触发器U2A的输入端D与电源VCC连接，D触发器U2A的置位端S接零电位；D触发器U2A的复位端R与数字信号处理电路的输出端C连接，由数字信号处理电路为D触发器U2A提供复位信号；D触发器U2A的时钟端CLK与反相器U1的输出端B连接，由反相器U1为D触发器U2A提供触发信号；D触发器U2A的输出端Q与数字信号处理电路的时钟使能端CLK_ENABLE连接，由D触发器U2A为后级的数字信号处理电路提供时钟使能信号；反相器U1的输入端A连接到电阻R1、R2的分压点，电阻R1、R2由电源串联到零电位。

图1中的Ct是人体触摸电容，在人体触摸反相器U1的输入端A点时，会产生较大的电容，一般可达到几十pF；当人体离开反相器U1的输入端A点时，该电容Ct消失，Ct只有一些寄生电容，可以忽略不计。

R1、R2是一对高阻值的电阻，一般应达到3Mohm以上，并且调节R1略大于R2，使得A点的电压大于1/2VCC，反相器U1的输出为低电平，同时反相器的工作点应该在翻转电平附近。